OLED TV技術進展：材料世界網

大面積的OLED TV技術，正朝向低成本化技術發展。白光搭配彩色濾光片結構、藍光搭配量子點色轉換與彩色濾光片結構，以及噴墨列印-RGB Side by Side都可達成。以節省製程材料、節省固定設備投資與節省面板電力消耗的觀點來看，溶液製程IJP-RGB Side by Side技術，應是最終的選擇。

本文將從以下大綱，說明大面積的OLED TV技術，正朝向低成本化技術發展，並介紹目前業界在IJP-OLED TV的研發進展。

‧前言

‧RGB圖案化技術

‧IJP-RGB Side by Side的崛起

　1. JOLED　

　2. 三星

‧結語

【內文精選】

有機發光二極體(OLED)的顯示器具有省電、輕薄、可撓曲、可摺疊、顏色鮮豔、反應快速、無視角差異、極窄邊框、異形切割對應等優點。若將OLED的顯示器應用尺寸拉到12吋以上，不難發現其售價相對LCD貴上許多，如何在中、大或超大尺寸的TV應用上，持續降低OLED成本、降低量產製程難度，便成為廠商間主要技術競爭的頭號課題。

RGB圖案化技術

要了解大尺寸量產的難處，必須先了解OLED在RGB圖案化上的相對難易度。一般常見的RGB圖案化有三種方式，如表一列示。

表一、OLED顯示器RGB圖案化方式比較

最直觀的製作方式為RGB Side by Side，就是將R、G、B元件藉由精細的金屬遮罩(Fine Metal Mask; FMM)分別地蒸鍍在各別的Sub-pixel內。由於通常搭配了上發光與微共振腔(Microcavity)光學設計，所以窄化OLED的發光半波寬(FWHM)，同步達到高色純度與高效率的雙重好處。其RGB三色發光光譜，如圖一所示。

第三種方式為色轉換(Color Conversion)方式，目前傳聞三星打算使用2~3 Tandem的藍光OLED作為激發源，激發量子點(Quantum Dot; QD)，將藍光轉換為波長較短的綠光與紅光的方式，製作TV面板，如圖四所示。由於不再需要FMM，所以在大型化方面，沒有限制。不過由於藍光是使用較長壽命但較低效率的螢光材料，所以內部量子效率上限(IQE: 25~62.5%)不是100%；再扣掉InP QD實際的光轉換量子效率(PLQY)約50~70%，所以實際的出光能量，有可能比白光搭配彩色濾光片的結構更低。不過目前尚未量產，並不清楚實際的差異。

IJP-RGB Side by Side的崛起

前面提到了三種RGB圖案化技術，都是使用蒸鍍的方法製作OLED的元件部分，但是各有一些問題。例如RGB Side by Side，其精細度很高的金屬遮罩，自以前到現在的問題就是遮罩本身無法做大，會容易因重力、溫度變形而造成蒸鍍遮罩的扭曲進而使蒸鍍時混色。

對於中大型顯示器在TV的應用而言，為了節省能源，以及有高的色純度，採用RGB各別發光應是較佳的選擇。但是使用蒸鍍製程的話，就有遮罩無法做細或無法做大的問題，此時，業界提出的新解決方案就是溶液製程。

溶液製程利用噴墨技術，在事先以黃光蝕刻製程製作的光阻擋牆(Bank)範圍內，噴印適量的溶液後烤乾，並可以堆疊少量膜層，再搭配蒸鍍完成OLED結構。例如UBI Research於2017年所作的評估報告，由於IJP製程的材料使用率高達九成，所以比起LG的WRGB搭配彩色濾光片方式，全溶液IJP-RGB Side by Side結構，可降低40%的「材料」成本；而整體「製程」成本，由於還有TFT背板與其他固定、操作成本，但也可降低18%，如圖五所示。另外，在精細度方面，雖然IJP製程一般認為無法做到300 ppi以上，但是300 ppi以下，對於TV的應用卻是綽綽有餘。